JP4254474B2 - Magnetoresistive thin-film magnetic head and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、マルチトラック構造の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a multi-track magnetoresistive thin film magnetic head and a method of manufacturing the same.
近年、磁気記録の分野においては、高音質の音声データや高画質の映像データ等の信号を大量に記録再生する必要性が高まっており、記憶媒体の大容量化及び高転送レート化が望まれている。 In recent years, in the field of magnetic recording, there is an increasing need to record and reproduce a large amount of signals such as high-quality audio data and high-quality video data, and it is desired to increase the capacity and transfer rate of storage media. ing.
磁気テープを用いてデータの記録及び再生を行う磁気記録再生装置としては、従来より、周面に磁気ヘッドが設けられた回転ドラムに対して、磁気テープをヘリカル状に巻き付けて信号の記録及び再生を行うヘリカルスキャン方式が知られている。このヘリカルスキャン方式は、走行する磁気テープ上を磁気ヘッドが斜め方向に高速で摺動して信号の記録及び再生を行うので、磁気テープと磁気ヘッドとの相対摺動速度が早く、これにより記録密度及びデータ転送レートの向上が実現されている。 Conventionally, as a magnetic recording / reproducing apparatus for recording and reproducing data using a magnetic tape, a magnetic tape is helically wound around a rotating drum having a magnetic head on its peripheral surface to record and reproduce a signal. A helical scan system that performs the above is known. In this helical scan system, the magnetic head slides obliquely at a high speed on the traveling magnetic tape to record and reproduce signals, so that the relative sliding speed between the magnetic tape and the magnetic head is high, thereby recording. Improvements in density and data transfer rate have been realized.
そこで、更なる高転送レート化を実現する方法として、トラック幅方向に複数の磁気ヘッドを回転ドラムの周面に各々配設することにより、複数のトラックに対する記録及び再生を同時に行うことを可能とするマルチトラックヘッドが知られている(下記特許文献1)。
Therefore, as a method of realizing a higher transfer rate, a plurality of magnetic heads are arranged on the circumferential surface of the rotating drum in the track width direction, so that recording and reproduction on a plurality of tracks can be performed simultaneously. A multi-track head is known (
一方、高記録密度化に対応した磁気ヘッドとして、薄膜形成工程によってヘッド素子を構成する各構成要素が積層形成されてなる、いわゆる薄膜磁気ヘッドが注目されている。薄膜磁気ヘッドは、磁性膜、非磁性絶縁膜等の薄膜層が真空薄膜形成技術により形成されるため、狭トラック化や狭ギャップ化等の微細寸法化が容易であるという特徴を有している。 On the other hand, a so-called thin film magnetic head, in which the constituent elements constituting the head element are laminated by a thin film forming process, has attracted attention as a magnetic head corresponding to an increase in recording density. A thin film magnetic head has a feature that a thin film layer such as a magnetic film and a nonmagnetic insulating film is formed by a vacuum thin film forming technique, and therefore it is easy to make a fine dimension such as narrowing a track or narrowing a gap. .
例えば、ハードディスク駆動装置等では、記録専用ヘッドとして電磁誘導を利用したインダクティブ型薄膜磁気ヘッドと、再生専用ヘッドとして磁気抵抗効果を利用した磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドとを組み合わせた複合型の薄膜磁気ヘッドが実用化されている(下記特許文献2,3参照)。
For example, in a hard disk drive or the like, a composite type thin film magnetic head that combines an inductive type thin film magnetic head using electromagnetic induction as a recording-only head and a magnetoresistive type thin film magnetic head using the magnetoresistive effect as a read-only head. A head has been put into practical use (see
中でも、磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドは、磁化の向きとその内部を流れる電流の向きとのなす角によって電気抵抗値が変化する磁気抵抗効果現象を利用しており、再生出力が媒体速度に依存せず、低媒体速度でも高再生出力が得られるという特徴を有している。 Above all, the magnetoresistive thin film magnetic head uses the magnetoresistive effect phenomenon in which the electric resistance value changes depending on the angle between the direction of magnetization and the direction of the current flowing inside, and the reproduction output depends on the medium speed. In addition, a high reproduction output can be obtained even at a low medium speed.
磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドにおいては、磁気記録媒体からの漏洩磁束を磁気抵抗効果素子が受けると、その磁束により磁気抵抗効果素子の磁化の向きが反転し、磁気抵抗効果素子の内部を流れる電流の向きに対して磁束量に応じた角度を持つようになる。そのため、磁気抵抗効果素子の電気抵抗値が変化し、この変化量に応じた電圧変化が、電流が流れている磁気抵抗効果素子の両端の電極に現れる。したがって、この電圧変化を電圧信号として磁気記録信号を読み出せることになる。 In a magnetoresistive thin film magnetic head, when a magnetoresistive element receives a leakage magnetic flux from a magnetic recording medium, the direction of magnetization of the magnetoresistive element is reversed by the magnetic flux, and the current flowing inside the magnetoresistive element It has an angle corresponding to the amount of magnetic flux with respect to the direction. Therefore, the electric resistance value of the magnetoresistive effect element changes, and a voltage change corresponding to the change amount appears on the electrodes at both ends of the magnetoresistive effect element through which a current flows. Therefore, the magnetic recording signal can be read using this voltage change as a voltage signal.
磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドは、基板上に薄膜技術により磁気抵抗効果素子や電極膜、絶縁層等を成膜し、フォトリソグラフィ技術によってこれらを所定形状にエッチングすることにより形成され、再生時のギャップ長を規定して不要な磁束の磁気抵抗効果素子への侵入を防止するために、シールド材となる下部磁性磁極及び上部磁性磁極を上下に配したシールド構造を採用している。 A magnetoresistive thin film magnetic head is formed by forming a magnetoresistive effect element, an electrode film, an insulating layer, etc. on a substrate by thin film technology, and etching them into a predetermined shape by photolithography technology. In order to define the gap length and prevent the unnecessary magnetic flux from entering the magnetoresistive effect element, a shield structure in which a lower magnetic pole and an upper magnetic pole serving as a shield material are arranged vertically is employed.
ところで、デジタルテープレコーダでは、通常のアナログテープレコーダに比べて記録する信号量が飛躍的に増大することから、磁気ヘッドの分野においても、デジタルにおける高記録密度化に対処するべくマルチトラック構造とした磁気ヘッドへの要求が高まっている。 By the way, in the digital tape recorder, the amount of signals to be recorded is dramatically increased as compared with a normal analog tape recorder. Therefore, in the field of the magnetic head, a multi-track structure is adopted in order to cope with an increase in digital recording density. There is a growing demand for magnetic heads.
しかしながら、下記特許文献1に記載されているように、複数の再生用のヘッドチップを回転ドラムの周面に配設することによってマルチトラック化に対応させた従来の磁気ヘッドにおいては、各ヘッドチップ間のギャップ間隔調整やトラック高さ位置合わせを高精度に行うのが極めて困難であり、ヘッドチップの回転ドラムへの取付作業も難しく煩雑化し、歩留まりや製造コスト等の点で大きな問題を有している。
However, as described in
また、特許文献2,3に記載されているような複合型の薄膜磁気ヘッドは、記録及び再生の各々専用の磁気ヘッドを具備するものの、複数のトラックに対して再生動作を同時に行うことは不可能な構成である。
In addition, although the composite thin film magnetic heads described in
そこで、本出願人は先に、記録信号を忠実に再生でき生産性に優れたマルチトラック対応の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドを提供するべく、磁気記録媒体との摺動面から見て磁気抵抗効果素子の形成幅をトラック幅とし、磁性材料でなるシールド材を介して上記磁気抵抗効果素子をトラック幅方向に相互にずらして2層以上積層した構造の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドを提案した(特願2003−74264)。 Therefore, in order to provide a multi-track magnetoresistive thin film magnetic head capable of faithfully reproducing recorded signals and excellent in productivity, the present applicant has first proposed a magnetoresistive as viewed from the sliding surface with the magnetic recording medium. A magnetoresistive effect type thin film magnetic head having a structure in which two or more magnetoresistive effect elements are stacked by shifting each other in the track width direction through a shield material made of a magnetic material with the formation width of the effect element as a track width is proposed. (Japanese Patent Application No. 2003-74264).
上記出願の発明に係る磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドにおいては、磁性材料でなるシールド材を介して磁気抵抗効果素子をトラック幅方向に相互にずらして2層以上積層しているので、複数のトラックに対する再生動作を同時に行うことを可能としながら、各磁気抵抗効果素子への不要磁束の侵入を層間のシールド材によって防止することができ、マルチトラック化に対応した高性能な再生用薄膜磁気ヘッドを工程数少なく、高歩留まりで製造することが可能となった。 In the magnetoresistive thin film magnetic head according to the invention of the above-mentioned application, since the magnetoresistive effect elements are stacked with two or more layers being shifted from each other in the track width direction via a shield material made of a magnetic material, a plurality of tracks A high-performance thin-film magnetic head for reproduction that can be used for multi-tracking, can prevent unnecessary magnetic flux from entering each magnetoresistive element with a shield material between layers. It is possible to manufacture with a high yield with fewer processes.
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献として以下のものがある。 In addition, there are the following as prior art documents related to the invention of this application.
さて、上述したように、磁性材料でなるシールド材を介して磁気抵抗効果素子をトラック幅方向に相互にずらして多層に積層した構造の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドにおいては、各層の磁気抵抗効果素子の電気抵抗値変化、即ち再生出力を外部へ取り出すための配線パターンを如何に効率良く引き回すかが、磁気ヘッドのチップサイズに大きな影響を与えている。 As described above, in a magnetoresistive thin film magnetic head having a structure in which magnetoresistive elements are laminated in multiple layers by shifting them in the track width direction via a shield material made of a magnetic material, the magnetoresistive effect of each layer is The change in the electric resistance value of the element, that is, how efficiently the wiring pattern for taking out the reproduction output is led out greatly affects the chip size of the magnetic head.
例えば図20は、磁気抵抗効果素子を8個搭載した8トラック対応の多層構造磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの最上層の様子を模式的に示すヘッドチップ1の平面図である。磁気抵抗効果素子には各々一対ずつ再生出力検出用の配線パターンが設けられているため、一素子あたり2端子、従って計16端子分の外部接続端子2がヘッドチップ最上層に形成されることになる。
For example, FIG. 20 is a plan view of the
そこで、図20に示すように、各素子の形成行程で成膜される再生リード3に各々接続され当該再生リード3をチップ最上層へ引き出す層間配線パターン4を各素子毎に配置形成した後、チップ最上層において、これら層間配線パターン4を外部接続端子2へ接続する面内配線パターン5を一括的に形成する工法が考えられる。
Therefore, as shown in FIG. 20, after the
しかしながら、この工法では、磁気抵抗効果素子の搭載数の増加に伴って、外部接続端子2の配置形成面に大きな面積が必要となり、ヘッドチップ1の大型化を招くという問題がある。また、面内配線パターン5の引き回し設計自由度が低下し、配線長の増大やパターン疎密の顕在化による製品管理負担の増加、歩留まりの低減等が問題となる。
However, with this construction method, as the number of mounted magnetoresistive effect elements increases, a large area is required on the surface where the
一方、磁気抵抗効果素子の再生リードと外部接続端子との間を接続する面内配線パターンを当該磁気抵抗効果素子の形成層内においてそれぞれ形成し、チップ最上層へは各素子の外部接続端子のみを露出配置させる工法がある。 On the other hand, an in-plane wiring pattern for connecting the read lead of the magnetoresistive effect element and the external connection terminal is formed in the formation layer of the magnetoresistive effect element, and only the external connection terminal of each element is formed on the top layer of the chip. There is a construction method that exposes.
この工法によれば、面内配線パターンを層毎に異ならせて形成できるので、素子搭載数の増加に伴うチップサイズの大型化を解消でき、また、配線の引き回し自由度も向上するという利点がある。 According to this construction method, the in-plane wiring pattern can be formed differently for each layer, so that the increase in chip size accompanying the increase in the number of elements mounted can be eliminated, and the degree of freedom of wiring can be improved. is there.
しかしながら、この工法では、磁気抵抗効果素子と上部シールド材料との間の上層ギャップ厚内において当該面内配線パターンを形成しなければならない。上層ギャップの厚さは約0.2μmと狭く、従ってこの狭い上層ギャップ厚の中で配線を形成するとなると、配線厚を非常に小さくしなければならなくなる。このため、当該面内配線パターンの配線抵抗が増大し、磁気記録媒体の信号磁界に応じた磁気抵抗効果素子の抵抗値変化すなわち再生出力の高精度な検出が困難になるという問題がある。また、記録再生装置において省電力化が図れなくなる。 However, in this method, the in-plane wiring pattern must be formed within the upper layer gap thickness between the magnetoresistive effect element and the upper shield material. The thickness of the upper layer gap is as narrow as about 0.2 μm. Therefore, if wiring is formed within this narrow upper layer gap thickness, the wiring thickness must be made very small. For this reason, the wiring resistance of the in-plane wiring pattern increases, and there is a problem that it is difficult to detect the change in the resistance value of the magnetoresistive effect element according to the signal magnetic field of the magnetic recording medium, that is, the reproduction output with high accuracy. Further, power saving cannot be achieved in the recording / reproducing apparatus.
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、チップサイズの小型化を図りながら、配線抵抗の増大を回避して再生出力を高精度に検出できるマルチトラック対応の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド及びその製造方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and a multi-track magnetoresistive thin film magnetic head capable of detecting a reproduction output with high accuracy while avoiding an increase in wiring resistance while reducing the chip size and its manufacture It is an object to provide a method.
以上の課題を解決するに当たり、本発明の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドは、磁気記録媒体との摺動面側から見て、磁気抵抗効果素子の形成幅をトラック幅とし、磁性材料でなるシールド材を介して磁気抵抗効果素子をトラック幅方向に相互にずらして多層に積層した磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドであって、各磁気抵抗効果素子に各々接続された再生リードと、各再生リードに各々接続され同一層内において引き回し形成された面内配線パターンと、各面内配線パターンを各々最上層へ導出する層間配線パターンとを有し、面内配線パターンが、シールド材の非形成領域において、再生リードよりも厚く形成されている。 In solving the above-described problems, the magnetoresistive thin film magnetic head according to the present invention is a shield made of a magnetic material with the formation width of the magnetoresistive element as a track width when viewed from the sliding surface side with the magnetic recording medium. A magnetoresistive effect type thin film magnetic head in which magnetoresistive effect elements are shifted in the track width direction and stacked in multiple layers through a material, and each read lead connected to each magnetoresistive effect element and each read lead In-plane wiring patterns that are connected to each other and formed in the same layer and interlayer wiring patterns that lead out each in-plane wiring pattern to the uppermost layer, and the in-plane wiring pattern is in a non-shielding region of the shield material It is formed thicker than the reproduction lead.
また、本発明の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの製造方法は、下部シールド材を形成する工程と、下部シールド材の上に下層ギャップを介して磁気抵抗効果素子を形成する工程と、磁気抵抗効果素子に再生リードを形成する工程と、再生リードに接続される面内配線パターンを形成する工程と、磁気抵抗効果素子の上に上層ギャップを介して上部シールド材を形成する工程とを有し、面内配線パターンを形成する工程では、面内配線パターンを上部シールド材の非形成領域に形成すると共に、再生リードよりも厚く形成する。 The method of manufacturing a magnetoresistive thin film magnetic head according to the present invention includes a step of forming a lower shield material, a step of forming a magnetoresistive effect element on the lower shield material via a lower layer gap, and a magnetoresistive effect. A step of forming a read lead on the element, a step of forming an in-plane wiring pattern connected to the read lead, and a step of forming an upper shield material via an upper layer gap on the magnetoresistive element, In the step of forming the in-plane wiring pattern, the in-plane wiring pattern is formed in the non-formation region of the upper shield material and is formed thicker than the reproduction lead.
本発明では、面内配線パターンを各磁気抵抗効果素子の形成層ごとに形成するようにしているので、チップ最上層において各素子の再生リードと外部接続端子とを一括して配線接続する場合に比べてチップサイズの小型化を図ることができる。 In the present invention, since the in-plane wiring pattern is formed for each formation layer of each magnetoresistive effect element, when the lead of each element and the external connection terminal are collectively connected by wiring in the uppermost layer of the chip. In comparison, the chip size can be reduced.
また、シールド材の非形成領域においては、シールド材との間における電気的絶縁を考慮する必要がないため面内配線パターンの形成厚を大きくすることができる。これにより、面内配線パターンを再生リードよりも厚く形成して配線抵抗の低減を図り、磁気記録媒体の信号磁界に応じた磁気抵抗効果素子の抵抗値変化を高精度に検出することが可能となると共に、記録再生装置の消費電力の低減を図ることができるようになる。 In the non-shielding region of the shield material, it is not necessary to consider electrical insulation with the shield material, so that the formation thickness of the in-plane wiring pattern can be increased. This makes it possible to reduce the wiring resistance by forming the in-plane wiring pattern thicker than the reproduction lead, and to detect the change in the resistance value of the magnetoresistive effect element according to the signal magnetic field of the magnetic recording medium with high accuracy. In addition, the power consumption of the recording / reproducing apparatus can be reduced.
以上述べたように、本発明の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドによれば、ヘッドチップサイズを小型化しながら、磁気抵抗効果素子の抵抗値変化を高精度に検出することができると共に、記録再生装置の低消費電力化を図ることができる。 As described above, according to the magnetoresistive thin film magnetic head of the present invention, a change in the resistance value of the magnetoresistive element can be detected with high accuracy while reducing the head chip size, and the recording / reproducing apparatus The power consumption can be reduced.
また、本発明の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、ヘッドチップサイズの大型化及び再生出力の劣化を防止できるマルチトラック対応の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドを製造することができる。 Further, according to the method of manufacturing a magnetoresistive thin film magnetic head of the present invention, a multitrack compatible magnetoresistive thin film magnetic head capable of preventing an increase in head chip size and deterioration in reproduction output can be manufactured. .
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の実施の形態による磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド(以下「磁気ヘッド」という。)10をそのABS面(Air Bearing Surface、磁気記録媒体との摺動面)側から見たときの概略構成を示している。磁気ヘッド10は、8個の磁気抵抗効果素子MR1〜MR8を備えた8チャンネル磁気ヘッドチップで構成されている。
FIG. 1 shows a magnetoresistive thin film magnetic head (hereinafter referred to as “magnetic head”) 10 according to an embodiment of the present invention as viewed from the ABS surface (air bearing surface, sliding surface with a magnetic recording medium) side. The schematic structure of is shown. The
磁気ヘッド10は、ABS面から見て、磁気抵抗効果素子MR1〜MR8の形成幅をトラック幅とし、シールド材を介して磁気抵抗効果素子MR1〜MR8を当該トラック幅方向に相互にずらして4層積層することによって構成されている。
The
各層L1〜L4の磁気抵抗効果素子MR1〜MR8は、磁性材料でなる5層のシールド材SLD1〜SLD5の各層の間に設けられた絶縁材INS1〜INS4内に埋め込まれるようにして形成され、当該シールド材の各層間においてそれぞれ2個ずつ配置されている。 The magnetoresistive effect elements MR1 to MR8 of the layers L1 to L4 are formed so as to be embedded in the insulating materials INS1 to INS4 provided between the layers of the five layers of shield materials SLD1 to SLD5 made of a magnetic material. Two pieces are arranged between each layer of the shield material.
すなわち、第1の層L1は下部シールド材SLD1、第1中間シールド材SLD2、絶縁材INS1及び磁気抵抗効果素子MR1,MR2で構成され、第2の層L2は第1中間シールド材SLD2、第2中間シールド材SLD3、絶縁材INS2及び磁気抵抗効果素子MR3,MR4で構成されている。また、第3の層L3は第2中間シールド材SLD3、第3中間シールド材SLD4、絶縁材INS3及び磁気抵抗効果素子MR5,MR6で構成され、第4の層L4は第3中間シールド材SLD4,上部シールド材SLD5、絶縁材INS4及び磁気抵抗効果素子MR7,MR8で構成されている。 That is, the first layer L1 includes the lower shield material SLD1, the first intermediate shield material SLD2, the insulating material INS1, and the magnetoresistive elements MR1 and MR2. The second layer L2 includes the first intermediate shield material SLD2 and the second intermediate shield material SLD2. An intermediate shield material SLD3, an insulating material INS2, and magnetoresistive elements MR3 and MR4 are included. The third layer L3 includes a second intermediate shield material SLD3, a third intermediate shield material SLD4, an insulating material INS3, and magnetoresistive elements MR5 and MR6. The fourth layer L4 includes the third intermediate shield material SLD4. The upper shield material SLD5, the insulating material INS4, and magnetoresistive elements MR7 and MR8 are included.
磁気抵抗効果素子MR1〜MR8はそれぞれ同一の構成を有している。図2及び図3を参照して磁気抵抗効果素子の形成領域の詳細について説明する。ここで、図2は図1におけるA部の詳細を模式的に示す拡大図、図3は磁気抵抗効果素子の構成を模式的に示す斜視図である。 The magnetoresistive effect elements MR1 to MR8 have the same configuration. The details of the formation region of the magnetoresistive effect element will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 2 is an enlarged view schematically showing details of the portion A in FIG. 1, and FIG. 3 is a perspective view schematically showing the configuration of the magnetoresistive effect element.
磁気ヘッド10は、AL2O3−TiC(アルチック)等でなる非磁性基板11上に、絶縁層12を介してNi−Fe等の軟磁性材料でなる下部シールド材SLD1が成膜され、この下部シールド材SLD1の上に、SiO2膜やAl2O3膜等でなる非磁性絶縁膜21が積層されている。そして、非磁性絶縁膜21の上には、感磁部である磁気抵抗効果素子MR1,MR2(図2ではMR2のみ図示。)が形成され、更にこれら磁気抵抗効果素子MR1,MR2に各々接続されるハードバイアス膜13が成膜されるとともに、このハードバイアス膜13の上に電極膜14が積層されている。
In the
ここで、磁気抵抗効果素子MR1〜MR8は、図3のその立体的構造を示すが、本実施の形態ではスピンバルブGMR(巨大磁気抵抗効果素子)で構成されている。スピンバルブGMRは多層構造とされ、主として、反強磁性層、ピン層、非磁性層及びフリー層を有する公知の構成とされている。 Here, the magnetoresistive elements MR1 to MR8 show the three-dimensional structure of FIG. 3, but in this embodiment, the magnetoresistive elements MR1 to MR8 are constituted by spin valves GMR (giant magnetoresistive elements). The spin valve GMR has a multilayer structure, and has a known configuration mainly including an antiferromagnetic layer, a pinned layer, a nonmagnetic layer, and a free layer.
ピン層磁化は隣接する反強磁性膜からの交換結合磁界により固定され、フリー層磁化は磁気記録媒体からの磁界に反応して回転する。フリー層磁化は自己の結晶磁気異方性とハードバイアス膜13からの磁界によりトラック幅方向に揃えられており、ピン層磁化と直交関係にある。そこで、磁気記録媒体からの磁界が入ると、フリー層磁化はピン層磁化に対し平行(同一方向)又は反平行(逆行)方向へと変化し、このとき生じるセンス電流の電気抵抗値の変動を読み取って再生信号が得られるようになっている。
The pinned layer magnetization is fixed by the exchange coupling magnetic field from the adjacent antiferromagnetic film, and the free layer magnetization rotates in response to the magnetic field from the magnetic recording medium. The free layer magnetization is aligned in the track width direction by its own magnetocrystalline anisotropy and the magnetic field from the
磁気抵抗効果素子MR1〜MR8は、平面形状が略長方形パターンとして形成され、その一側縁部が上記ABS面(摺動面)に臨むようになされており、ABS面側から見て、素子の形成幅がトラック幅Twとされている。 The magnetoresistive elements MR1 to MR8 have a planar shape formed in a substantially rectangular pattern, and one side edge of the magnetoresistive elements MR1 to MR8 faces the ABS surface (sliding surface). The formation width is the track width Tw.
ハードバイアス膜13は、上記フリー層のバルクハウゼンノイズを除去するための永久磁石膜であり、例えばCo−Cr−Pt膜で構成されている。電極膜14は、磁気抵抗効果素子MR1,MR2にセンス電流を印加するための非磁性導電膜であり、例えば、Cu,Au,Ti,Mo,Ta膜等で構成されている。
The
磁気抵抗効果素子MR1,MR2及び電極膜14の上には、SiO2膜やAl2O3膜等でなる非磁性絶縁膜22を介して、Ni−Fe等でなる第1中間シールド材SLD2が成膜されている。
On the magnetoresistive effect elements MR1 and MR2 and the
第1の層L1は以上のようにして構成される。第2の層L2においても第1の層L1と同様に構成され、第1中間シールド材SLD2の上に非磁性絶縁膜21を介して磁気抵抗効果素子MR3,MR4(図2ではMR4のみ図示。)が形成され、更にこれら磁気抵抗効果素子MR3,MR4に各々接続されるハードバイアス膜13が成膜されるとともに、このハードバイアス膜の上に電極膜14が積層されている。そして、これら磁気抵抗効果素子MR3,MR4及び電極膜14の上に、非磁性絶縁膜22を介して、Ni−Fe等でなる第2中間シールド材SLD3が成膜されている。
The first layer L1 is configured as described above. The second layer L2 is configured in the same manner as the first layer L1, and magnetoresistive elements MR3 and MR4 (only MR4 is shown in FIG. 2) on the first intermediate shield material SLD2 via the nonmagnetic insulating
第3,第4の層L3,L4も同様にして構成される。最上層におけるシールド材は上部シールド材SLD5とされ、最終的に、各層2つずの磁気抵抗効果素子を搭載した8トラック対応の磁気ヘッド10が構成される。
The third and fourth layers L3 and L4 are configured similarly. The shield material in the uppermost layer is the upper shield material SLD5. Finally, the
本実施の形態の磁気ヘッド10は、下部シールド材SLD1と磁気抵抗効果素子MR1(又はMR2)と第1中間シールド材SLD2とで、ひとつの磁気ヘッド部が構成され、下部シールド材SLD1及び第1中間シールド材SLD2は当該磁気ヘッド部の下部シールド材及び上部シールド材としてそれぞれ機能する。このとき、非磁性絶縁膜21は下層ギャップとして機能し、非磁性絶縁膜22は上層ギャップとして機能することになる。
また、第1中間シールド材SLD2と磁気抵抗効果素子MR3(又はMR4)と第2中間シールド材SLD3とで、ひとつの磁気ヘッド部が構成され、第1中間シールド材SLD2及び第2中間シールド材SLD3は当該磁気ヘッド部の下部シールド材及び上部シールド材としてそれぞれ機能する。
In the
The first intermediate shield material SLD2, the magnetoresistive effect element MR3 (or MR4), and the second intermediate shield material SLD3 constitute one magnetic head portion, and the first intermediate shield material SLD2 and the second intermediate shield material SLD3. Respectively functions as a lower shield material and an upper shield material of the magnetic head portion.
同様に、第2中間シールド材SLD3と磁気抵抗効果素子MR5(又はMR6)と第3中間シールド材SLD3とで、ひとつの磁気ヘッド部が構成され、第2中間シールド材SLD3及び第3中間シールド材SLD4は当該磁気ヘッド部の下部シールド材及び上部シールド材としてそれぞれ機能する。
また、第3中間シールド材SLD4と磁気抵抗効果素子MR7(又はMR8)と上部シールド材SLD5とで、ひとつの磁気ヘッド部が構成され、第3中間シールド材SLD4及び上部シールド材SLD5は当該磁気ヘッド部の下部シールド材及び上部シールド材としてそれぞれ機能する。
Similarly, the second intermediate shield material SLD3, the magnetoresistive effect element MR5 (or MR6), and the third intermediate shield material SLD3 constitute one magnetic head portion, and the second intermediate shield material SLD3 and the third intermediate shield material. The
The third intermediate shield material SLD4, the magnetoresistive effect element MR7 (or MR8), and the upper shield material SLD5 constitute one magnetic head portion, and the third intermediate shield material SLD4 and the upper shield material SLD5 are the magnetic head. It functions as a lower shield material and an upper shield material respectively.
以上のように構成された磁気ヘッド10では、磁気テープ等の磁気記録媒体に記録された磁気信号を再生する際に、電極膜14を介して、磁気抵抗効果素子MR1〜MR8に対してセンス電流が供給される。また、図示しない検出機構によって、これら磁気抵抗効果素子の電圧値が検出される。磁気抵抗効果素子の抵抗値は、磁気記録媒体からの信号磁界に応じて変化する。このため、センス電流の電圧値は、磁気抵抗効果素子の抵抗値の変化に基づいて変化し、この電圧値の変化を検出することによって、磁気記録媒体からの信号磁界を検出する。
In the
そして、各磁気抵抗効果素子MR1〜MR8を相互にトラック幅Tw方向にずらして多層に積層しているので、磁気記録媒体の8トラック分に記録されている信号磁界を同時に検出することができる。これにより、デジタル磁気テープ等の高記録密度テープ状磁気記録媒体のマルチトラックに対応した再生用磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド10を得ることができる。
Since the magnetoresistive elements MR1 to MR8 are laminated in multiple layers while being shifted from each other in the track width Tw direction, the signal magnetic field recorded on the eight tracks of the magnetic recording medium can be detected simultaneously. As a result, it is possible to obtain a reproducing magnetoresistive thin film
更に、中間シールド材SLD2〜SLD4が、それぞれ各磁気ヘッド部の上部シールド材および下部シールド材として兼用された構成であるので、磁気ヘッド10の薄型化を図ることができる。本発明者らの試作によれば、上下層の素子間の距離を約2.7μm以下に形成できることが確認されている。
Further, since the intermediate shield materials SLD2 to SLD4 are used as the upper shield material and the lower shield material of each magnetic head portion, the
さて、以上のように薄型化された構造の磁気ヘッド10においては、各層L1〜L4に2個ずつ形成された磁気抵抗効果素子MR1〜MR8に対応して、それぞれの電極膜14をヘッドチップ最上層の外部接続端子15に接続するための配線パターンを形成するに当たり、本発明においては図4及び図5に模式的に示すように、電極膜14に連絡する再生リード24に各々接続され同一層内において引き回し形成された面内配線パターンLP1〜LP8と、これらの面内配線パターンLP1〜LP8をそれぞれ最上層へ導出する層間配線パターンLV1〜LV8とを備えている。
In the
ここで、図4は磁気ヘッド10をそのABS面10aに関して垂直な方向の断面模式図である。また、図5は磁気ヘッド10のヘッドチップ最上層から見た平面図であり、外部接続端子15の配置例と、これら外部接続端子15に接続される各層の面内配線パターンLP1〜LP4の引き回し例を模式的に示している。
なお、面内配線パターンLP及び層間配線パターンLVの語尾に付した数字は、磁気抵抗効果素子MRの語尾に付した数字と対応させている。
Here, FIG. 4 is a schematic sectional view of the
The numbers attached to the end of the in-plane wiring pattern LP and the interlayer wiring pattern LV correspond to the numbers attached to the end of the magnetoresistive effect element MR.
面内配線パターンLP1〜LP8はそれぞれ層L1〜L4に対応してそれぞれ一対ずつ形成されており、各層における素子の再生リード24と層間配線パターンLV1〜LV8との間を連絡するように引き回し形成されている(図5)。これら面内配線パターンLP1〜LP8の間は、各層L1〜L4の絶縁材INS1〜INS4によって相互に電気的に絶縁されている(図4)。
The in-plane wiring patterns LP1 to LP8 are formed in pairs corresponding to the layers L1 to L4, respectively, and are formed so as to connect between the
面内配線パターンLP1〜LP8の各々は、例えばCuやNi等のめっき膜でなり、その直上方のシールド材SLD2〜SLD5の非形成領域において、再生リード24よりも厚く形成されている。
Each of the in-plane wiring patterns LP1 to LP8 is made of, for example, a plating film such as Cu or Ni, and is formed to be thicker than the
シールド材SLD2〜SLD5の非形成領域としては、磁気ヘッド10の後方側(ABS面10aとは反対側)及びその側方側が対応する。これにより、シールド材SLD2〜SLD5との接触を回避しながら、各再生リード24と層間配線パターンLV1〜LV4との間を低抵抗で接続することができる。
The non-formation regions of the shield materials SLD2 to SLD5 correspond to the rear side (the side opposite to the
本実施の形態では、面内配線パターンLP1〜LP8の形成厚を、磁気抵抗素子MR1〜MR8とその上方に位置するシールド材SLD2〜SLD5との間に設けられた上層ギャップ(非磁性絶縁膜)22の形成厚よりも厚く形成している。この構成により、面内配線パターンLP1〜LP8は、シールド材SLD2〜SLD5に対して厚さ方向にオーバーラップしている。本実施の形態では、オーバーラップ量δの大きさを約1.35μmとしているが、このオーバーラップ量δは任意に調整可能であり、また、各層間において異なる設定とすることも可能である。 In the present embodiment, the formation thickness of the in-plane wiring patterns LP1 to LP8 is set such that the upper layer gap (nonmagnetic insulating film) provided between the magnetoresistive elements MR1 to MR8 and the shield materials SLD2 to SLD5 located thereabove. It is formed thicker than the formation thickness of 22. With this configuration, the in-plane wiring patterns LP1 to LP8 overlap the shield materials SLD2 to SLD5 in the thickness direction. In the present embodiment, the amount of overlap δ is about 1.35 μm, but this amount of overlap δ can be arbitrarily adjusted, and can be set differently between the layers.
特に本実施の形態では、各層L1〜L4における面内配線パターンLP1〜LP8の形成厚を、当該層におけるシールド材SLD2〜SLD5の形成厚以下としている。これにより、上下の層間における電気的絶縁を確保するようにしている。 In particular, in the present embodiment, the formation thickness of the in-plane wiring patterns LP1 to LP8 in each layer L1 to L4 is set to be equal to or less than the formation thickness of the shield materials SLD2 to SLD5 in the layer. This ensures electrical insulation between the upper and lower layers.
一方、層間配線パターンLV1〜LV8は、それぞれ、各層の面内配線パターンLP1〜LP8を磁気ヘッド10の最上層の外部接続端子15へ電気的に接続する層間接続用配線として構成され、各層L1〜L4ごとに一対ずつ形成されている(図5)。これら層間配線パターンLV1〜LV8は、シールド材SLD2〜SLD5を構成する導電材料と面内配線パターンLP1〜LP4を構成する導電材料とを交互に積層して形成されている(図4)。
On the other hand, the interlayer wiring patterns LV1 to LV8 are configured as interlayer connection wirings that electrically connect the in-plane wiring patterns LP1 to LP8 of each layer to the
外部接続端子15は、各層間配線パターンLV1〜LV8に対応して複数(本実施の形態では計16個)形成されている(図5)。外部接続端子15の各々には図示せずともリード配線が接合され、これらのリード線を介して、各磁気抵抗効果素子MR1〜MR8の抵抗値変化を検出する図示しない検出機構に外部接続端子15が接続される。
A plurality of
以上のように構成される本実施の形態の磁気ヘッド10によれば、面内配線パターンLP1〜LP8を各磁気抵抗効果素子MR1〜MR8の各々の形成層ごとに形成しているので、ヘッドチップ最上層において各素子の再生リードと外部接続端子とを一括して配線接続する従来の構成(図20)に比べて、配線領域の省スペース化を実現でき、チップサイズの小型化を図ることができる。
According to the
また、面内配線パターンLP1〜LP8をシールド材SLD2〜SLD5の非形成領域において引き回し形成する構成であるので、シールド材SLD2〜SLD5との電気的絶縁を考慮する必要がなく、面内配線パターンLP1〜LP8の形成厚を大きくすることができる。これにより、面内配線パターンLP1〜LP8を再生リード24よりも厚く形成して配線抵抗の低減を図り、磁気記録媒体の信号磁界に応じた磁気抵抗効果素子MR1〜MR8の抵抗値変化(再生出力)を高感度に検出することが可能となると共に、記録再生装置の消費電力の低減を図ることが可能となる。また、回転ドラムやシステム等の記録再生装置側の仕様変更を最小限にとどめることができる。
In addition, since the in-plane wiring patterns LP1 to LP8 are routed and formed in the regions where the shield materials SLD2 to SLD5 are not formed, it is not necessary to consider electrical insulation from the shield materials SLD2 to SLD5, and the in-plane wiring patterns LP1. The formation thickness of LP8 can be increased. As a result, the in-plane wiring patterns LP1 to LP8 are formed thicker than the reproducing
更に、図5に示すように、各層間において面内配線パターンLP1〜LP8の配線重なりをできるだけ少なくするように構成すれば、配線パターン間の配線容量を低減して、更に高感度な再生出力の検出作用を確保することができるようになる。 Furthermore, as shown in FIG. 5, if the wiring overlap of the in-plane wiring patterns LP1 to LP8 is reduced as much as possible between the layers, the wiring capacity between the wiring patterns can be reduced, and the reproduction output with higher sensitivity can be achieved. The detection action can be ensured.
次に、以上のように構成される磁気ヘッド10の製造方法について図6〜図19を参照して説明する。なお、以下の説明では具体的な材料及び数値を挙げているが、勿論、これに限られるものではない。
ここで、図6〜図17は磁気ヘッド10の製造方法を説明する工程断面図、図18及び図19は各層L1〜L4における面内配線パターンLP1〜LP8の引き回し例を示す平面図である。
Next, a method for manufacturing the
6 to 17 are process cross-sectional views for explaining a method of manufacturing the
先ず、図6に示すように、例えばAL2O3−TiC材からなる非磁性基板11上に、当該基板11の絶縁と表面性の改善を目的として、Al2O3やSiO2膜等でなる絶縁層12を形成する。
First, as shown in FIG. 6, an Al 2 O 3 or SiO 2 film or the like is formed on a
次に、絶縁層12の上に、下部シールド材SLD1を形成する。下部シールド材SLD1は、例えばパーマロイ等の軟磁性材料の厚さ約2.5μmのめっき膜で構成される。下部シールド材SLD1はこのめっき膜を所定形状に加工して形成される。そして、下部シールド材12の上に、下層ギャップとして厚さ約0.06μmのAl2O3やSiO2膜等でなる非磁性絶縁膜21を成膜する。
Next, a lower shield material SLD1 is formed on the insulating
続いて、図7に示すように、非磁性絶縁膜21の上に、Al2O3やSiO2膜等でなる厚さ約0.1μmの下層絶縁増厚膜31を成膜する。この下層絶縁増厚膜31は、後に形成される面内配線パターンLP1(LP2)と下部シールド材SLD1との間の絶縁を強化するために設けられるもので、磁気抵抗効果素子の形成領域には開口31aが形成されている。
Subsequently, as shown in FIG. 7, a lower insulating thickening
次に、図8に示すように、開口部31aによって開口された非磁性絶縁膜21の上に、磁気抵抗効果素子MR1(MR2)を構成する多層構造のGMR膜41を例えばスパッタリング法によって形成する。GMR膜41の厚さは約0.05μmである。そして、GMR膜41を所定形状にエッチングして、ハードバイアス膜13及び電極膜14を順次成膜する(図3)。その後、図9に示すように、GMR膜41及び下層絶縁増厚膜31の上に、上層ギャップとして厚さ約0.07μmのAl2O3やSiO2膜等でなる非磁性絶縁膜22を成膜する。
Next, as shown in FIG. 8, a
続いて、非磁性絶縁膜22を所定形状にエッチングした後、図10に示すようにCuやAu等でなる厚さ約0.2μmの再生リード24を例えばスパッタリング法によって成膜する。この再生リード24は下地の電極膜14の一部に重なっており、これにより電極膜14と再生リード24との間が電気的に接続される。
Subsequently, after the nonmagnetic insulating
次に、図11に示すように、再生リード24の一部に重なるように面内配線パターンLP1(LP2)を形成する。面内配線パターンLP1(LP2)は、例えばCu等でなる厚さ約1.5μmの金属めっき膜で構成される。面内配線パターンLP1(LP2)は、再生リード24よりも厚く形成されるが、めっき法で形成するようにしているので、成膜に多くの時間を要することはない。
Next, as shown in FIG. 11, the in-plane wiring pattern LP1 (LP2) is formed so as to overlap a part of the
面内配線パターンLP1(LP2)の形成方法としては、当該配線パターンよりも一回り大きいレジストパターンを形成した後、配線めっきの下地膜となるCuをスパッタ法等により成膜する。その後、更にフォトレジストを塗布し、今度は所望する配線パターンを先に形成したレジストパターンの中に形成する。そして、めっき法により面内配線パターンLP1(LP2)を形成した後、当該レジストパターンを除去し、Cu下地膜をイオンミリング等により除去する。その後、先に形成したレジストパターンを除去することにより、図11に示した面内配線パターンLP1(LP2)が形成される。 As a method of forming the in-plane wiring pattern LP1 (LP2), after forming a resist pattern that is slightly larger than the wiring pattern, Cu as a base film for wiring plating is formed by sputtering or the like. Thereafter, a photoresist is further applied, and a desired wiring pattern is formed in the previously formed resist pattern. Then, after the in-plane wiring pattern LP1 (LP2) is formed by plating, the resist pattern is removed, and the Cu base film is removed by ion milling or the like. Thereafter, by removing the previously formed resist pattern, the in-plane wiring pattern LP1 (LP2) shown in FIG. 11 is formed.
面内配線パターンLP1(LP2)の配線引き回し例を図18Aに示す。これらの配線パターンLP1(LP2)は、次工程で形成される第1中間シールド材SLD2の非形成領域に形成される(図13)。 FIG. 18A shows an example of wiring routing of the in-plane wiring pattern LP1 (LP2). These wiring patterns LP1 (LP2) are formed in the non-formation region of the first intermediate shield material SLD2 formed in the next process (FIG. 13).
続いて、図12に示すように、再生リード24及び面内配線パターンLP1(LP2)の上に、例えばリフトオフ法によって厚さ約0.15μmの上層絶縁増厚膜32を成膜する。ここで、面内配線パターンLP1(LP2)上の所定位置には、層間配線パターンLV1(LV2)を形成するための開口32aを形成しておく。
Subsequently, as shown in FIG. 12, an upper insulating
次に、図13に示すように、第1中間シールド材SLD2を構成するめっき膜51を成膜する。このとき、パーマロイ膜51の形成と同時に、上層絶縁増厚膜32の開口32aを介して、面内配線パターンLP1(LP2)上に、層間配線パターンLV1(LV2)を構成するパーマロイめっき膜51を形成する。
Next, as shown in FIG. 13, a
なお、パーマロイ膜51の成膜法としては、下地膜としてパーマロイ等をスパッタ法等により成膜した後、その上にレジストを塗布して所定形状のフレームパターンを形成する。そして、めっき法によりパーマロイ膜51を成膜した後、上記フレームパターンを除去し、下地膜をエッチング除去する。更に、不要パーマロイ膜を除去するためのカバーレジストを形成し、不要パーマロイ膜をエッチング除去した後、当該カバーレジストを溶解除去する。
The
最後に、図14に示すように、ヘッド上面全体をAl2O3等の絶縁物35で埋め込んだ後、ヘッド上面を所定量研磨して平坦化すると共に、ヘッド上面にパーマロイ膜51を露出させる。これにより、厚さ約2.5μm〜2.75μmの第1中間シールド材SLD2が形成される。
Finally, as shown in FIG. 14, after the entire upper surface of the head is filled with an
以上のようにして、下部シールド材SLD1、第1中間シールド材SLD2及び磁気抵抗効果素子MR1(MR2)を有する第1の層L1が製造される。次に、この第1の層L1の上に第2の層L2を製造する工程が行われる(図15〜図17)。 As described above, the first layer L1 having the lower shield material SLD1, the first intermediate shield material SLD2, and the magnetoresistive element MR1 (MR2) is manufactured. Next, a step of manufacturing the second layer L2 on the first layer L1 is performed (FIGS. 15 to 17).
第2の層L2以降も、上述の各工程と同様にして製造される。このとき、磁気抵抗効果素子MR3(MR4)は、第1の層L1の磁気抵抗効果素子MR1(MR2)に対してトラック幅方向に所定量(本例では1トラック分)ずらして形成される(図1,2)。 The second layer L2 and subsequent layers are also manufactured in the same manner as the above-described steps. At this time, the magnetoresistive effect element MR3 (MR4) is formed to be shifted from the magnetoresistive effect element MR1 (MR2) of the first layer L1 by a predetermined amount (one track in this example) in the track width direction (in this example). 1 and 2).
また、第2の層L2においてギャップ層を構成する絶縁膜21,22,31には、第1の層L1における層間配線パターンLV1(LV2)の形成位置に対応して開口36を形成しておく(図15)。そして、第2の層L2において、磁気抵抗効果素子MR3(MR4)に連絡する再生リード24に対して面内配線パターンLP3(LP4)をめっき法により接続形成する。図18Bに、第2の層L2における面内配線パターンLP3(LP4)の形成例を示す。
In addition,
そこで、本実施の形態では、面内配線パターンLP3(LP4)を形成する工程と同時に、当該面内配線パターンLP3(LP4)を構成するCuめっき膜50を上記開口36内に形成し、下地のパーマロイ膜51に積層する(図16)。そして、第2中間シールド材SLD2をめっき法により形成する工程と同時に、図17に示すように、層間配線パターンLV1(LV2)の最上層めっき膜50を覆う絶縁材INS2に形成した開口37内に、当該第2中間シールド材SLD2を構成するパーマロイめっき膜51を形成する。
Therefore, in the present embodiment, simultaneously with the step of forming the in-plane wiring pattern LP3 (LP4), the
以後、第3,第4の層L3,L4の形成工程において、層間配線パターンLV1(LV2)を面内配線パターンLP及びシールド材SLDの構成材料で交互に段積みし、その端子面を常にヘッドチップ上面に露出させるようにする。そして、最終的に図4に示したようにヘッドチップ最上層において外部接続端子15に加工する。
Thereafter, in the formation process of the third and fourth layers L3 and L4, the interlayer wiring patterns LV1 (LV2) are alternately stacked with the constituent materials of the in-plane wiring pattern LP and the shield material SLD, and the terminal surfaces thereof are always heads. It is exposed on the top surface of the chip. Finally, as shown in FIG. 4, the
なお、他の層間配線パターンLV2〜LV3についても任意の部位において同様に形成される。第3の層L3及び第4の層L4における面内配線パターンLP5(LP6)及びLP7(LP8)の引き回し例をそれぞれ図19A及び図19Bに示す。 The other interlayer wiring patterns LV2 to LV3 are formed in the same manner in any part. Examples of routing of the in-plane wiring patterns LP5 (LP6) and LP7 (LP8) in the third layer L3 and the fourth layer L4 are shown in FIGS. 19A and 19B, respectively.
以上のように、本実施の形態の磁気ヘッド10の製造方法によれば、面内配線パターンLP1〜LP8を各磁気抵抗効果素子MR1〜MR8の形成層ごとに形成するようにしているので、チップ最上層において各素子の再生リードと外部接続端子とを一括して配線接続する従来の工法(図20)に比べて、配線領域の省スペース化、配線設計の自由度向上等が図られ、磁気ヘッド10のチップサイズを小型化することができる。
As described above, according to the method of manufacturing the
また、面内配線パターンLP1〜LP8をシールド材SLD2〜SLD5の非形成領域で引き回しているので、面内配線パターンLP1〜LP8の配線厚を大きくとることができ、これにより配線抵抗を低減して、磁気抵抗効果素子MR1〜MR8の抵抗値変化、すなわち再生出力を高感度に検出できるようになる。 Further, since the in-plane wiring patterns LP1 to LP8 are routed in the non-formation regions of the shield materials SLD2 to SLD5, the wiring thickness of the in-plane wiring patterns LP1 to LP8 can be increased, thereby reducing the wiring resistance. Thus, the resistance value change of the magnetoresistive effect elements MR1 to MR8, that is, the reproduction output can be detected with high sensitivity.
以上、本発明の実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。 The embodiment of the present invention has been described above. Of course, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention.
例えば以上の実施の形態では、磁気ヘッド10として、磁気抵抗効果素子を8個搭載した8トラック対応の4層構造としたが、素子搭載数及び層数は勿論これに限られない。また、一層あたりの素子搭載数も2に限られず、システムの仕様に応じて適宜変更可能である。
For example, in the above embodiment, the
また、以上の実施の形態では、磁気抵抗効果素子として巨大磁気抵抗効果素子(GMR)を適用したが、これに代えて、異方性磁気抵抗効果素子(AMR)を適用してもよい。 In the above embodiment, the giant magnetoresistive effect element (GMR) is applied as the magnetoresistive effect element, but an anisotropic magnetoresistive effect element (AMR) may be applied instead.
更に、以上の実施の形態では、磁気抵抗効果素子をABS面に露出させた形態の磁気ヘッドを例に挙げて説明したが、ABS面にフラックスガイド素子が形成され当該フラックスガイド素子を介して後方側の磁気抵抗効果素子へ信号磁界を導入する形態の磁気ヘッドにも、本発明は適用可能である。 Further, in the above embodiment, the magnetic head in which the magnetoresistive effect element is exposed on the ABS surface has been described as an example. However, a flux guide element is formed on the ABS surface, and the rear side of the flux guide element is interposed therebetween. The present invention can also be applied to a magnetic head in which a signal magnetic field is introduced to the side magnetoresistive effect element.
更に又、本発明の磁気ヘッドの製造方法は、単層構造の磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの製造にも適用可能であり、これによりヘッドチップの薄型化を図ることができる。 Furthermore, the method of manufacturing a magnetic head according to the present invention can also be applied to the manufacture of a magnetoresistive thin film magnetic head having a single-layer structure, whereby the head chip can be made thinner.
10…磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッド、14…電極膜、15…外部接続端子、21…下層ギャップ、22…上層ギャップ、24…再生リード、31…下層絶縁増厚膜、32…上層絶縁増厚膜、41…GMR膜、50…Cuめっき膜、51…パーマロイめっき膜、INS1〜INS4…絶縁材、L1〜L4…層、LP1〜LP8…面内配線パターン、LV1〜LV8…層間配線パターン、MR1〜MR8…磁気抵抗効果素子、SLD1〜SLD5…シールド材、Tw…トラック幅。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
第1の絶縁膜を形成する工程と、
前記第1の絶縁膜の上に第1の磁気抵抗効果素子を形成する工程と、
前記第1の磁気抵抗効果素子に第1の再生リードを形成する工程と、
前記第1の再生リードに接続される第1の面内配線パターンを、前記第1の再生リードよりも厚く形成する工程と、
前記第1の磁気抵抗効果素子、前記第1の再生リード及び前記第1の面内配線パターンの上に、前記第1の面内配線パターン上に位置する第1の穴を有する第2の絶縁膜を形成する工程と、
前記第1の面内配線パターンの非形成領域に第1のシールド材を形成すると共に、前記第1の穴を充填し、前記第1の面内配線パターンと電気的に接続される、前記第1のシールド材を構成する導電材料からなる第1の充填材を形成する工程と、
前記第1のシールド材及び前記第2の絶縁膜の上に、前記第1の充填材上に位置する第2の穴を有する第3の絶縁膜を形成する工程と、
前記第3の絶縁膜の上に第2の磁気抵抗効果素子を、前記第1の磁気抵抗効果素子と前記トラック幅方向にずらして形成する工程と、
前記第2の磁気抵抗効果素子に第2の再生リードを形成する工程と、
前記第2の再生リードに接続される第2の面内配線パターンを、前記第2の再生リードよりも厚く形成すると共に、前記第2の穴を充填し、前記第1の充填材と電気的に接続される、前記第2の面内配線パターンを構成する導電材料からなる第2の充填材を形成する工程と、
前記第2の磁気抵抗効果素子、前記第2の再生リード及び前記第2の面内配線パターンの上に、前記第2の面内配線パターン上に位置する第3の穴と、前記第2の充填材上に位置する第4の穴とを有する、第4の絶縁膜を形成する工程と、
前記第2の面内配線パターンの非形成領域に第2のシールド材を形成すると共に、前記第3及び第4の穴を充填し、前記第2の面内配線パターン及び前記第2の充填材とそれぞれ電気的に接続される、前記第2のシールド材を構成する導電材料からなる第3の充填材を形成する工程とを有する
磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの製造方法。 As viewed from the sliding surface side with the magnetic recording medium, the formation width of the magnetoresistive effect element is a track width, and the magnetoresistive effect element is placed on the track via a shield material made of a conductive material having magnetism and an insulating film. A method of manufacturing a magnetoresistive thin film magnetic head laminated in multiple layers shifted from each other in the width direction ,
Forming a first insulating film;
Forming a first magnetoresistive element on the first insulating film;
Forming a first read lead on the first magnetoresistive element;
Forming a first in-plane wiring pattern connected to the first reproduction lead thicker than the first reproduction lead;
A second insulation having a first hole located on the first in-plane wiring pattern on the first magnetoresistive element, the first reproduction lead, and the first in-plane wiring pattern. Forming a film;
Forming a first shield material in a region where the first in-plane wiring pattern is not formed, filling the first hole, and being electrically connected to the first in-plane wiring pattern; Forming a first filler made of a conductive material constituting one shield material;
Forming a third insulating film having a second hole located on the first filler on the first shield material and the second insulating film;
Forming a second magnetoresistive element on the third insulating film, shifted from the first magnetoresistive element in the track width direction;
Forming a second read lead on the second magnetoresistive element;
A second in-plane wiring pattern connected to the second reproduction lead is formed thicker than the second reproduction lead, fills the second hole, and electrically connects to the first filler. Forming a second filler made of a conductive material constituting the second in-plane wiring pattern connected to
A third hole located on the second in-plane wiring pattern, on the second magnetoresistive effect element, the second reproduction lead, and the second in-plane wiring pattern, and the second Forming a fourth insulating film having a fourth hole located on the filler;
A second shield material is formed in a region where the second in-plane wiring pattern is not formed, and the third and fourth holes are filled, and the second in-plane wiring pattern and the second filling material are filled. Forming a third filler made of a conductive material constituting the second shield material, which is electrically connected to each other .
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